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École de technologie supérieure
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Responsable(s) de cours :
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Jean-Pierre Kenné
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PLAN DE COURS
Été 2019
MEC754 : Optimisation en production manufacturière (3 crédits)
Préalables
Aucun préalable requis
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Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8
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Qualités de l'ingénieur
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Qualité visée dans ce cours |
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Qualité visée dans un autre cours |
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Indicateur enseigné |
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Indicateur évalué |
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Indicateur enseigné et évalué |
Descriptif du cours
Au terme de ce cours, l’étudiant sera en mesure de maîtriser l’ensemble des méthodes et techniques d’optimisation et de simulation des systèmes manufacturiers dans un contexte de réseaux d’entreprises. Apprendre les principales notions de modélisation pour une évaluation quantitative des politiques, stratégies et actions possibles dans le cours des opérations d’un système manufacturier.
À la fin de ce cours, l’étudiant sera en mesure : d’appliquer les méthodes et techniques d’optimisation de base en gestion de la production; de résoudre des problèmes de programmation linéaire et non linéaire pour des systèmes de production et des chaînes logistiques; de résoudre des problèmes de programmation dynamique en gestion de production; de simuler la dynamique d’un système manufacturier soumis à plusieurs scénarios de production; d’évaluer par simulation les performances de différentes configurations de systèmes manufacturiers.
Méthodes et techniques d’optimisation : introduction à l’optimisation en production manufacturière, définitions des concepts et modélisation, modélisation et méthodes de programmation linéaire, programmation en nombres entiers, files d’attente et production manufacturière, modélisation et méthodes de programmation non linéaire, programmation dynamique et systèmes manufacturiers. Systèmes industriels et logistiques : produit, démarche logistique, stratégies et planification du système industriel et logistique, gestion des
approvisionnements et des stocks, transport de fret et prestataires logistiques. Simulation des systèmes manufacturiers : définitions (simulation continue, simulation discrète, analyse de résultats, robustesse), nombres aléatoires, événements, avance du temps et principe de la simulation à événements discrets, différents blocs d’un modèle de simulation en systèmes manufacturiers, logiciel de simulation ARENA, études de cas.
Séances de laboratoire en équipe portant sur la modélisation, la résolution ou la simulation de
cas appliqués à des opérations de logistique et de l’industrie manufacturière, à l’aide des logiciels LINGO et ARENA.
Objectifs du cours
Objectifs généraux du cours
Ce cours a pour but de permettre à l’étudiant de se familiariser à l’ensemble des méthodes et techniques d’optimisation et de simulation des systèmes manufacturiers dans un contexte de réseaux d’entreprises. Les techniques présentées dans ce cours permettront à l’étudiant d’apprendre les principales notions de modélisation et d’optimisation requises pour une évaluation quantitative des politiques, stratégies et actions possibles dans le cours des opérations d’un système manufacturier.
Objectifs spécifiques
- Comprendre l’importance de la modélisation par rapport aux techniques de résolution.
- Résoudre des problèmes de programmation linéaire et non linéaire pour des systèmes de production et des chaînes logistiques.
- Résoudre des problèmes de programmation dynamique en gestion de production.
- Simuler la dynamique d’un système manufacturier soumis à plusieurs scénarios de production.
- Évaluer par simulation les performances de différentes configurations de systèmes
Stratégies pédagogiques
- Trois heures de cours magistral par semaine (théorie et résolution de nombreux problèmes d’optimisation dans le domaine du génie manufacturier).
- Deux heures de laboratoire ou travaux pratiques par semaine, portant sur la résolution ou la simulation de cas appliqués à des opérations de logistique et de l’industrie manufacturière. Les travaux pratiques se feront avec l’aide des logiciels EXCEL, LINGO et ARENA en équipe.
- Le projet et autres travaux réalisés en dehors des heures de cours permettront aux étudiants de consolider la matière présentée dans chaque séance de cours.
Utilisation d’appareils électroniques
N/A
Horaire
| Groupe | Jour | Heure | Activité |
| 01 | Mardi | 18:00 - 21:30 | Activité de cours |
| Jeudi | 18:00 - 20:00 | Travaux pratiques et laboratoire |
Coordonnées de l’enseignant
Cours
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Cours
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Description
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1
30-04-2019
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Introduction à l’optimisation en production manufacturière, définitions des concepts et modélisation
- Environnements manufacturiers
- Objectifs de systèmes manufacturiers et critères de performance
- Fonction coût (fonction critère) et performances des systèmes de production
- Variables d’entrée, variable(s) dépendante(s), contraintes, forme standard des modèles, programmation, solutions admissibles, solutions réalisables, etc.
- Différents types de modèles (modèles mathématiques, de simulation, etc.)
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2
07-05-2019
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Modélisation et méthodes de programmation linéaire
- Exemples de modélisation
- Méthodes graphiques de résolution
- Introduction à la méthode du Simplex
- Logiciels d’optimisationExercices
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3
14-05-2019
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Modélisation et méthodes de programmation linéaire mixte
- Programmation linéaire en nombres entiers
- Programmation linéaire mixte en nombres entiers
- Exemples d’illustration
- Exercices
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4
28-05-2019
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Introduction aux systèmes industriels et logistiques
- Le produit et la démarche logistique
- Stratégies et planification des systèmes industriels et logistiques
- La gestion des approvisionnements et des stocks
- Introduction à la logistique inverse
- Exercices
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5
04-06-2019
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Introduction à la conception des environnements manufacturiers et des chaînes d’approvisionnent
- Conception de réseau dans une chaîne d'approvisionnement
- Facteurs influençant les décisions de conception du réseau de la chaîne d'approvisionnement
- Développement d’un cadre pour prendre des décisions de conception de réseau
- Optimisation et décisions de localisation des installations et d'allocation de capacité
- Exercices
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6
11-06-2019
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Programmation dynamique et systèmes manufacturiers
- Exemples de programmation dynamique
- Caractéristiques des problèmes de programmation dynamique
- Modèles déterministes de programmation dynamique
- Modèles stochastiques de programmation dynamique
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7
18-06-2019
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Modèles non linéaire, théorie des files d’attente et production manufacturière
- Exemples de programmation non linéaire
- Résolution des modèles non linéaires
- Introduction à la théorie des files d’attente
- Caractéristiques des files d’attente
- Exemples d’application en systèmes manufacturiers
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8
25-06-2019
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Introduction à la simulation des systèmes manufacturiers
- Introduction à la simulation
- Avantages et désavantages de la simulation
- Domaine d’application de la simulation
- Avance du temps en DES et calendrier des événements
- Environnement Arena et Input Analyzer
- Terminologie de la simulation discrète
- Bonnes pratiques en simulation
- Exercices
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09
02-07-2019
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Concepts de base en programmation Arena (Partie 1)
- Entités, ressources, file d’attente, attributs et variables
- Modélisation des activités de maintenance
- Analyse des statistiques d’un modèle de simulation
- Exercices
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10
09-07-2019
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Concepts de base en programmation Arena (Partie 2)
- Manipulation de l’horloge de la simulation
- Notions d’animation des déplacements des entités
- Notions intermédiaires de programmation
- Exercices
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11
16-07-2019
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Concepts de base en programmation Arena (Partie 3)
- Notions de modélisation de fluide
- Notions de validation et de vérification d’un modèle de simulation
- Exercices
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12
23-07-2019
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Concepts de base en programmation Arena (Partie 4)
- Notions avancées de modélisation
- Étapes de conception d’un projet de simulation
- Importance de la spécification technique
- Analyse de résultats de la simulation
- Exercices
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13
30-07-2019
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Communication entre Arena et logiciels externes
- Communication entre Arena et logiciels externes tel qu’Excel
- Construction d’une interface usager
- Lecture et écriture entre Arena et Excel
- Exercices
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Laboratoires et travaux pratiques
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Date
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Séance
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Contenu des laboratories
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Local
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09-05-2019
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1
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Travaux dirigés 1 (cours 1)
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B-3432
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16-05-2019
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2
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Travaux dirigés 2 (cours 2)
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B-3432
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23-05-2019
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3
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Laboratoire no 1 (programmation linéaire et familiarisation avec le logiciel LINGO)
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A-1222
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30-05-2019
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4
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Laboratoire no 1 (suite) et introduction au projet de session
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A-1222
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06-06-2019
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5
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Travaux dirigés 3 (cours 3, 5 et 6)
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A-3432
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13-06-2019
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6
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Laboratoire no 2 - (modélisation et restructuration d’un réseau logistique)
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A-1222
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20-06-2019
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7
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Laboratoire no 2 (suite)
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A-1222
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27-06-2019
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8
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Examen intra
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A-3432
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04-07-2019
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9
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Travaux dirigés 4 - Exercices en simulation
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A-1222
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11-07-2019
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10
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Travaux dirigés 5 - Exercices en simulation
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A-1222
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18-07-2019
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11
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Laboratoire no 3 - Simulation des systèmes de production
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A-1222
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25-07-2019
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12
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Laboratoire no 3 (suite)
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A-1222
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Utilisation d'outils d'ingénierie
N/A
Évaluation
| Laboratoire no 1 |
5 % |
| Laboratoire no 2 |
5 % |
| Laboratoire no 3 |
5 % |
| Projet de mi-session |
15 % |
| Examen de mi-session |
30 % |
| Examen final |
40 % |
CLAUSE PARTICULIÈRE. Une note de 50 % ou plus dans les examens est nécessaire pour passer le cours.
Dates des examens intra
| Groupe(s) | Date |
| 1 | 27 juin 2019 |
Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux
Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.
Dispositions additionnelles
N/A
Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).
Documentation obligatoire
- Winston Wayne L., « Operations Research: Application and Algorithms », Fourth Edition, Thomson (Brooks/Cole), 2004.
- Nobert Yves, Ouellet Roch et Parent Régis, « La recherche opérationnelle », 3e édition, Gaétan Morin, 2001.
- Lieberman Hillier, « Introduction to Operations Research », Eighth Edition, McGraw Hill 2005.
- CHOPRA, S. et P. Meindl (2012). Supply Chain Management, 5e édition, Prentice Hall.
- WATSON, M., A. Lewis, P. Cacioppi et J. Jayaraman (2012). « Supply Chain Network Design: Applying Optimization and Analytics to the Global Supply Chain », FT Press.
- Simulation with Arena (Kelton, Sadowski, Sturrock).
- Seila, Ceric et Tadikamalla, Applied Simulation Modeling.
- Altiok et Melamed, Simulation and Analysis with Arena.
- Manuel D. Rossetti, Simulation Modeling and Arena, Wiley 2009.
Ouvrages de références
Jean-Pierre Kenné, « Optimisation en production manufacturière », notes de cours, première partie, ÉTS, 2018.
Autres informations
Calendrier des activités
Session ÉTÉ 2019 - MEC754-01
| Mardi : 18:00 - 21:30 |
Cours : B-3432 |
| Jeudi : 18:00 - 21:00 |
TP/Labo : B3432 / A-1222 |
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Semaine
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Lundi
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Mardi
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Mercredi
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Jeudi
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Vendredi
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1.
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29 avril
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30 avril
Cours 1
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1er mai
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2 mai
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3 mai
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2.
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6 mai
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7 mai
Cours 2
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8 mai
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9 mai
TD 1
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10 mai
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|
3.
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13 mai
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14 mai
Cours 3
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15 mai
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16 mai
TD 2
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17 mai
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4.
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20 mai
Congé férié
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21 mai
Horaire du lundi
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22 mai
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23 mai
Labo 1
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24 mai
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5.
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27 mai
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28 mai
Cours 4
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29 mai
|
30 mai
Labo 1 (suite)
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31 mai
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6.
|
3 juin
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4 juin
Cours 5
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5 juin
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6 juin
TD 3
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7 juin
|
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7.
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10 juin
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11 juin
Cours 6
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12 juin
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13 juin
Labo 2
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14 juin
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8.
|
17 juin
|
18 juin
Cours 7
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19 juin
|
20 juin
Labo 2 (suite)
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21 juin
|
|
9.
|
24 juin
Congé férié
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25 juin
Cours 8
|
26 juin
Horaire du lundi
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27 juin
Examen intra
|
28 juin
|
|
10.
|
1er juillet
Congé férié
|
2 juillet
Cours 9
|
3 juillet
|
4 juillet
TD 4 Simulation
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5 juillet
|
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11.
|
8 juillet
|
9 juillet
Cours 10
|
10 juillet
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11 juillet
TD 5
Simulation
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12 juillet
|
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12.
|
15 juillet
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16 juillet
Cours 11
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17 juillet
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18 juillet
Labo 3
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19 juillet
|
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13.
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22 juillet
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23 juillet
Cours 12
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24 juillet
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25 juillet
Labo 3 (suite)
|
26 juillet
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14.
|
29 juillet
|
30 juillet
Cours 13
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31 juillet
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Période d’examens finaux : 1er au 10 août 2019
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Période de modifications d’inscription sans mention d’échec et avec remboursement (pour tous les étudiants) : du 29 avril au 10 mai 2019.
Période d’abandon des cours sans mention d’échec ni remboursement pour les cours de l’été 2019 : du 21 mai au 3 juillet 2019.